實驗簡介

邏輯設計實驗

以加法器 or 小時鐘為範例示範透過簡單的邏輯就能製作簡易的CPU，感受數位化的偉大XD，同時介紹電源供應器、訊號產生器、示波器、三用電錶的基本功能與其用途

邏輯設計實驗

        邏輯設計實驗這門課，簡單講，就是把課堂上所學到的理論，以手動的方式實踐出來，以增加對邏輯電路的認識，在過程中可以學習到debug與接電路的技巧、認識各種IC的功能，培養基本的實作能力。

        邏輯設計在許多如電機、通訊、電子類等相關科系都列為必修，彰顯了這門科目的重要性。許多同學在第一次看到科目名稱有「邏輯」又有「設計」，以為是一門深奧且辛苦的課程，錯了!其實這門課只需要研究0和1而已，不但不難，而且相當有趣。

        在生活中，我們常聽到「數位(Digital)」兩個字，像是數位相機、數位電視，邏輯設計也跟數位有緊密的關係，但到底數位是什麼?想知道，那首先必須先了解類比的概念。我們從自然界中觀察到的型態，大部分是連續性的量值，溫度、長度、顏色、重量等便屬於此類，兩個不同量值之間必存在其它值，這便是類比。而數位化就是把類比的訊號轉換成0和1，目的是將原本複雜的類比訊號分析處理過程簡化，在資料的儲存上也較為容易。在電路上，以電壓的高低來傳遞訊號，0自然是用低電位表示，而1則以高電位表示，運用布林代數的觀念，我們可以設計出各種不同功能的電路。
        在實接電路之前，通常會先模擬電路，觀察結果是否符合預期，ㄧ般是用MAX PLUS這套軟體來模擬，即使不在實驗室，只要它，到哪裡都可以設計電路，非常方便。

    以下是實驗室的設備介紹

    

電工實驗

程式設計實習

猜數字遊戲~~~~~

歡迎開啟猜數字遊戲

輸入完畢後，系統會判斷你猜中幾A幾B

電腦也會和你一起猜喔，但電腦猜數不會顯示，只會顯示結果

玩家與電腦比賽，猜中遊戲結束

FPGA數位設計實驗

       FPGA數位設計實驗是藉由Verilog硬體描述語言，實作出數位積體電路（IC, Integrated Circuits）系統，例如說計算機、販賣機……等等日常生活中隨處可見的系統，一直到個人電腦（PC）、甚至是飛彈控制系統，都是透過數位邏輯的理論去建構出來的喔。

       所謂的數位邏輯（布林邏輯），可以想像成藉由一堆開（1）關（0）和記憶元件以達成我們要的功能，可以說只要想法（演算法）正確，沒有不能實現的功能呢！
而我們藉由硬體描述語言來撰寫我們的演算法，然後以數位積體電路的方式實現，現行的硬體描述語言有兩大種類：Verilog和VHDL，由於臺灣較流行Verilog，因此我們以Verilog為學習的主軸，但兩者其實都能達到一樣的目的。

       學習Verilog最開心的事情，莫過於在FPGA實驗板上面看到其成果忠實呈現自己的想法！FPGA為「Field Programmable Gate Array」的縮寫，中文譯作「場可編輯邏輯閘陣列」，簡單來說，就是一顆IC已經包含了邏輯閘（開關電路）在內，但是需要我們去接線，以達成我們預期的功能。我們編寫的Verilog就是在告訴他要怎麼接線，然後把程式「燒錄」進去IC後，就可以在板子上看到我們預期的功能了！FPGA實驗板最大的優點就是可以重覆燒錄，所以想法錯了也沒關係，從實現出來的動作去看看是哪裡寫錯了再更改吧！可以一直嘗試到寫對為止，因此是非常好的學習工具。

       在完成之後，你也就等於設計好一顆自己的數位IC了！透過這門課可以學到非常多實戰之後才會碰到的問題，而非只流於理論的理解，也因此能真正設計出實用的系統。


以下是實驗的示範影片喔～